蜂产品检验技术――生物监测技术

发布时间:2014-10-28 09:46    文章来源:湖北天马养蜂场    浏览量:496 次    【字体大小:正常 偏大 最大

随着生活水平的不断提高和蜂产品深加工的迅速发展,人们对蜂产品质量和食品安全性的要求也越来越高。利用传统的理化检验方法已经难以满足日益严峻的蜂产品质量检测的需求,人们需要灵敏度更高、特异性更强、更简便快捷的检测方法。伴随生物技术发展起来的生物检测方法使这一要求即将成为现实。生物检测的产生得益于现代生物技术的迅速发展。由于蜂产品原料主要来源于植物,利于某些生物材料(如酶、抗体、组织、细胞等)对一定的化学物质具有特异性识别能力或灵敏响应能力,检测蜂产品质量和污染物的生物检测技术,必将是未来蜂产品分析检测研究的热点之一。由于具有特异的生物识别功能,选择性高,结果精确、灵敏、专一,微量和快速等优点,生物检测目前在我国食品检验中显示出巨大的应用潜力,必将逐渐应用到包括蜂产品在内的各个领域,包括蜂产品原料的检验、品质评价、质量监督、生产过程的质量监控等方面。

1、生物检测技术的应用

1.1生物酶技术

酶检测法特异性强,可用来测定蜂产品原料中农制剂残留含量、微生物污染等,是比较常用的生物检测方法。其中,酶学与免疫学方法结合起来的酶联免疫分析(ELISA)检测技术,由于其选择性好,灵敏度高,已经在食品及蜂产品检验等各个领域得到广泛应用。

ELISA最大的优点是准确灵敏,因此世界粮农组织(FAO)已向许多国家推荐此技术,美国佬化学会将此列为农制剂残留的支柱技术之一。国内在这方面开展得相对较晚,但也取得了一些进展。蒋世伟等人利用竞争性酶联免疫检测法,并用乙酸乙脂萃取,增加灵敏度和特异性,筛查蜂蜜等各种基质中存在的氯霉素,检测下线可达到0.02mg/g。科技人员还通过不断的探讨,以进一步完善生物酶技术。通过与23个实验室的不同方法进行比较,发现这种方法更可靠、更敏感,价格也更便宜。

1.2PCR技术

PCR即聚合酶链式反应,是一种在体外快速扩增特定基因或DNA序列的方法,又称为基因的体外扩增法。PCR技术最早应用于基因克隆和转基因检测,由于其精确、微量等特点,现已广泛应用到其他领域。随着对蜂产品微生物遗传性质了解的逐渐深入,许多致病菌的遗传背景进一步明了,这一技术在蜂产品检测中将逐渐显示出其应用前景。其原理是利用对某些微生物特异基因的扩增,确定蜂产品是否受到这些微生物的污染。

利用PCR方法对病原菌进行检测早在1992年就有报道,然而利用这一技术检测蜂产品病原微生物则是近两年才逐渐应用。但是PCR技术在实际应用中也表现出一些缺陷,例如在有死细菌存在的情况下容易产生假阳性、不能检测致毒微生物的毒性等。人们现已认识到这一点,并试图将PCR技术与其他方法相结合,以找到更有效的检测方法。不过相信随着生物技术的飞速发展,以及如何利用PCR技术鉴别致毒微生物产生的毒素等方面的深入研究,必将为PCR技术在蜂产品检测领域更加广泛的应用提供新的思路。

蜂产品检验技术――生物监测技术

1.3生物传感器

生物传感器选用选择性良好的生物材料(如酶、DNA、抗原等)作为分子识别元件,当待测物与分子识别元件特异性相结合后,所产生的复合物(如光、热等)通过信号转换器变为可以输出的电信号、光信号等并予以放大输出,从而得到相应的检测结果。生物传感器由于具有良好的敏感性、特异性、操作简便、反应速度快等优势,目前正挑战传统检测方法的主体地位。

蜂产品行业工作者一直渴求一套快速、可靠、简便的检测系统,用生物传感器来检测可满足这些要求。生物传感器可大大缩短检测时间,如对沙门氏菌的检测可缩短到24h以内。而且仪器体积小,携带方便,很适合现场检测使用。

尽管现在生物传感器的应用受到稳定性、重现性和使用寿命的限制,再加上蜂产品含有多且含量差异大等问题,使得在蜂产品检测中实现商业化的生物传感器数量受到制约。但随着计算机技术和生物材料的不断发展,生物传感器技术在蜂产品深加工领域的应用将会越来越广泛。

1.4生物芯片

随着经济全球化的发展,蜂产品卫生检验已成为WTO贸易技术壁垒。蜂产品经营过程中,尤其是蜂产品出口贸易需要高质量、高通量的检测与监控体系。生物芯片技术是检验、检疫中最快速、大通量、最适用的高新技术。生物芯片技术可以对蜂产品安全状态有一个快速的、科学的、量化的了解;建立出口蜂产品监督管理的预警和快速反应系统。不过由于目前费用较昂贵,加上生物芯片应用性能目前还未达到人们所希望的程度,极大的限制了其在蜂产品检测中的应用。但鉴于生物芯片所显示出的巨大潜力和诱人的商业前景,目前世界上许多国家和地区已经相继开展了生物芯片的研制和开发工作。

2、在蜂产品检测中的具体应用

2.1有害微生物的检测

蜂产品中有害微生物对人类健康会造成巨大伤害;对蜂产品的品质和储藏也会造成毁灭性打击。因此,快速有效的检测方法是控制有害微生物传播的有效途径。生物检测技术在这一领域已经取得了一定成果。相关生物检测技术在国内外都相继有成功检测出有害微生物的报道,到目前为止,利用PCR技术、酶联免疫技术、生物传感器等方法都已成功地应用到蜂产品有害微生物的检验中了。

2.2蜂产品中农制剂残留的检测

蜂产品中农制剂残留问题早已引起了各进出口国家的关注。因此,农制剂残留的分析方法和检验技术也受到了高度重视。目前,应用于农制剂残留检验的主要生物检验方法是酶技术和生物传感器。早在1989年,就有报道有一种电流式生物传感器用于测定有机磷杀虫剂,使用的是人造酶;随后在1991年美国佬生产出了ELISA为基础建立起来的检测箱,检测限都在10-9的数量限。

2.3含有和品质的检测

生物传感器是最早应用于食品含有和品质检测的生物检测方法,再应用于蜂产品检测,且应用得较为广泛。而最早的生物传感器是葡萄糖传感器,主要用于检测食品中糖的含量。1991年,开发了在多种食品原料中测谷氨酸的介体酶传感器,其线性范围0.2-2mmol/L。后来又生产出多种生物敏感材料的生物传感器;近年又生产以某种气味结合蛋白为敏感材料,制成气味生物传感器,用于检测一些香味物质。更多养蜂技术和蜂产品知识请关注湖北天马养蜂场官方微信公众号:"honeymarket",或者加QQ号2969169050,欢迎投稿和交流讨论蜜蜂文化。

3、展望

当今的蜂产品检验逐渐趋向于简便、快捷、灵敏和微量化。生物检测以其自身独特优势在蜂产品检验领域方兴未艾,并显示出巨大的应用前景。而生物技术发展的日新月异,必将对生物检测方法不断补充和完善,相信生物检测在蜂产品检验中将会发挥越来越重要的作用。

作者:陈明胜来源:中国蜂产品报

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